Исследование молекулярных накопителей энергии

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной статье проведен сравнительный анализ различных накопителей энергии. Проведен подробный обзор и анализ молекулярных накопителей энергии, определены их основные характеристики и параметры, а также области применения.

Определены основные типы молекулярных накопителей энергии: конденсаторы с двойным электрическим слоем, псевдоконденсаторы, гибридные конденсаторы. Приведено сравнение характеристик различных элементов питания. Представлены параметры различных накопителей энергии. Проведен анализ молекулярных накопителей энергии и аккумуляторов, выявлены их преимущества и недостатки.

Показано, что  молекулярные накопители энергии или электрохимические конденсаторы с двойным слоем являются идеальными системами накопления энергии вследствие высокой удельной энергии, быстрой зарядки и большого срока службы по сравнению с обычными конденсаторами.

В статье представлены осциллограммы литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А ноутбука при включении молекулярного накопителя энергии и без него, а также осциллограммы литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключении молекулярного накопителя энергии емкостью 7 Ф и без него для ноутбука с DVD. Приведенный сравнительный анализ показывает, что при включении выключением молекулярного накопителя энергии емкостью 7 Ф значительно улучшаются переходные процессы и не происходит провалов напряжения  питания. Приведены зависимости времени работы литий-ионного аккумулятора 3,6 В 600 мАч при нагрузке 2 А для питания устройств мобильной сотовой связи при включении молекулярного накопителя энергии и без него. Показано, что при включении молекулярного накопителя энергии время работы аккумулятора увеличивается почти на 20%.

Об авторах

С. М. Зуев

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: eope@mospolytech.ru

к.ф-м.н.

Россия, Москва

Р. А. Малеев

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Ю. М. Шматков

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru
Россия, Москва

М. Ю. Ханджалов

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru
Россия, Москва

Д. Р. Яхутль

ФГУП НИИАЭ

Email: eope@mospolytech.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. R.A. Maleev, S.M. Zuev, A.M. Fironov, N.A. Volchkov, A.A. Skvortsov. The starting processes of a car engine using capacitive energy storages. Periodico Tche Quimica, 2019, vol. 16, No 33, p. 877−888.
  2. Малеев Р.А., Зуев С.М., Скворцов А.А., Лавриков А.А. Системы электростартерного пуска с высоковольтовыми источниками тока. Проблемы машиностроения и автоматизации. 2020. № 1. С. 66−71.
  3. N.P. Grebenchikov, D.O. Varlamov, S.M. Zuev, R.A. Maleev, A.A. Skvortsov, and A.P. Grebenchikov. Study of Solar Panel Charge Controllers. ISSN 1064-2269, Journal of Communications Technology and Electronics, 2020, Vol. 65, No. 9, pp. 1053–1061.
  4. Малеев Р.А., Гулин А.Н., Мычка Н.В., Кузнецова Ю.А. Система электростартерного пуска с различными источниками тока // Известия МГТУ «МАМИ». № 4(26), 2015. Т. 1. С. 51−55.
  5. Малеев Р.А., Гулин А.Н., Мычка Н.В., Капралова М.А. Расчет параметров системы электростартерного пуска двигателя с комбинированным источника тока // МГТУ «МАМИ», 2014, № 3(21). Т. 1. С. 47−53.
  6. Малеев Р.А., Шматков Ю.М. Исследование нетрадиционных источников тока в системах электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания // МГТУ «МАМИ», 2014, № 1(19). Т. 1. С. 39−45.
  7. Лавриков А.А., Малеев Р.А., Зуев С.М., Шматков Ю.М. Математическое моделирование адаптера для выравнивания напряжений аккумуляторной батареи // МГТУ «МАМИ», 2019, № 3(41). С. 57−66.
  8. Кузнецов В., Панькина О., Мачковская Н., Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы): разработка и производство, Компоненты и технологии. 2005. № 6.
  9. Малеев Р.А., Зуев С.М., Лавриков А.А., Гребенчиков Н.П. Исследование режимов работы емкостных накопителей энергии в системах пуска автомобильного двигателя // МГТУ «МАМИ», 2019, № 1(39). С. 29−36.
  10. Малеев Р.А, Шматков Ю.М., Холодов А.А. Системы электростартерного пуска с высоковольтными источниками тока // МГТУ МАМИ, 2018, № 1(35). С. 33−38.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Принцип действия МНЭ

Скачать (90KB)
3. Рис. 2. Внутреннее устройство МНЭ

Скачать (63KB)
4. Рис. 3. Основные типы МНЭ

Скачать (127KB)
5. Рис. 4. Анализ параметров источников энергии: 1 – область перспективного развития перезаряжаемых химических источников тока (аккумуляторов); 2 – область перспективного развития энергонакопительных конденсаторов с диэлектриками; 3 – область перспективного развития конденсаторов с двойным электрическим слоем

Скачать (97KB)
6. Рис. 5. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А

Скачать (75KB)
7. Рис. 6. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключение МНЭ ёмкостью 7 Ф

Скачать (63KB)
8. Рис. 7. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А для ноутбука с DVD

Скачать (84KB)
9. Рис. 8. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключением МНЭ ёмкостью 7 Ф для ноутбука с DVD

Скачать (67KB)
10. Рис. 9. Временя работы литий-ионного аккумулятора 3,6 В 600 мАч при нагрузке 2 А для питания устройств мобильной сотовой связи при включении молекулярного накопителя энергии и без него

Скачать (36KB)

© Зуев С.М., Малеев Р.А., Шматков Ю.М., Ханджалов М.Ю., Яхутль Д.Р., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).